Bir elektrik kullanıcısı kullandığı sistemin hayati tehlike içermesini veya daha kullanım ömrü bitmemiş cihazının bozulmasını istemez. Elektrik nasıl ki gözle görülmeyen hassas bir enerjiyse, ona karşı kullanılan güvenlik de aynı şekilde önem arz etmelidir. Elektriksel izolasyon bu işin en önemli basamağıdır.
İzolasyon, gerektiğinde mekanik bir araç vasıtasıyla devreyi birbirinde ayırmayı ifade eder. Olmazsa olmazlardan olan izolasyon kullanılırken birçok kontrol ve kalite prosedürü aranır.
Elektriksel izolasyon, temelde iki biçimde çalışma amacı taşır. İlki bir devrenin kapatılması/ayrılması izolasyonla sağlanabilir. İkincisi ise elektrikli ortamlarda güvenlik için kullanılmasıdır.
Güç sistemlerinde izolasyon transformatörlerde, yağlarında, devre kesicilerde ark veya diğer tehlikeli durumları önlemek için kullanılır. Yağın belli bir dayanma gerilimi vardır. Vakum, gaz vb. diğer yalıtım yöntemleridir. Küçük trafolar, güç jeneratörleri vb. vernik olarak da yalıtım içerirler.
Kablolarda izolasyon genellikle kablolarda dış kılıf şeklindedir. İç içe olan kabloların her bir katmanı da birbirinde izole edilir. Yüksek gerilimde de enerji direklerinde silikon, porselen gibi izolatörler görürüz. Ev tipi kullanıcılar da izolasyonu genelde kablolarda veya priz koruma kapaklarında görür.
Elektronik cihazlarda izolasyon örneği olarak; baskılı devre kartları (PCB) epoksi plastik veya fiberglastan üretimi verilebilir. Tüm elektronik parçalar yalıtkan olan bu PCB kartına sabitlenir. Yarı iletkenlerde, transistörlerde kullanılan silikon malzeme iletkendir, fakat ısı ve oksijen ile izolatöre de dönüştürülebilir.
İzolasyonun Önemi Nedir?
Elektrik izolasyonuyla hem insanların elektrikli ortamlarda güvenle çalışması hem de işleyişin güvenli olması sağlanır. İzolasyon sayesinde birçok işlem yapılır bunlar;
- Kaynakla elektrik bağlantısını kesme,
- Yanlışlıkla yeniden bağlanmayı engelleme,
- Devreyi aşırı gerilim ve akımdan korumak,
- Çalışma olmadığını kanıtlamak,
- Devre topraklamasını göstermek,
- Çalışma izinleri ve engelleri gibi durumlarda erişimi denetleme,
- Sorumlu kişiler tarafından gözetim sağlanması,
- Kablolarda elektromanyetik etkilenmeyi en aza indirme,
- Elektriksel olarak doğru bir elektronik devrenin çalışması vb.
İzolasyon devrenin kendi içinde de doğru çalışmasını sağlar. Kaliteli olarak izole edilmemiş bölgelerde aşağıdaki gibi sorunlar meydana gelebilir;
- Aşırı gerilim veya akımdan dolayı elektrik kesintisi,
- Motorların açılması
- Yüklerin değişmesi,
- Elektronik olarak sisteme giren gürültüden dolayı kontrol devresinde sinyallerin bozulması,
- İşletmede meydana gelen aksamalar vb.
İzolasyon Direnci ve Test Cihazları
İzolasyon direnci nedir sorusunun cevabı kendi içinde gizlidir. Mantık olarak bir yer izole edildiyse oradan akım akışı ve dolayısıyla gerilim ölçümü beklenmemektedir. Ama çok büyük elektriksel sistemlerde bu bazen mümkün olmasa da belli oranlarda sınırlandırılmıştır. İşte yalıtım olmasına rağmen akan akımın, oluşturduğu gerilim neticesinde bir direnç söz konusudur. Bu dirence izolasyon direnci denir.
İzolasyon test cihazları da tüm bu parametreleri hesaplamayı sağlayan ekipmanlardır. Özellikle son teknoloji izolasyon test cihazları jenaratörlerde, motorlarda, kablolarda veya ana şalterlerle çalışanlar için güvenli sonuç sağlar. Sorun giderme, hizmete alma ve önleyici bakım uygulamaları için güzel bir çözümdür. Alçak gerilimde veya yüksek gerilimde ölçüm için farklı tipte olabilirler. Belirli bir kaçaktan sonrasını ölçmeyerek kullanıcıyı da koruyan tasarımları vardır. Yapılacak ölçümlere göre belirli direnç (ohm) değerlerine ve gerilimlere ayarlayabilirsiniz. Aşağıda fotoğrafta alçak gerilim ölçümleri için tasarlanmış izolasyon test cihazını görebilirsiniz. Multimetreyi andıran bir yapısı vardır.
Aşağıdaki fotoğrafta da yüksek gerilim amacıyla üretilmiş bir cihaz vardır.
Sonuç
Küçük ev aletlerinden büyük elektrikli aletlere kadar tüm alanlarda elektrik izolasyonu önemlidir. Özellikle her şeyin otomatikleştiği bu çağda hem uzaktan yönetim sistemlerinin kolay işlemesi hem de yönetilen ekipmanların istikrarlı şekilde çalışması için aşırı gerilim ve akımlardan korunması gerekir. Bu da ancak doğru ve kaliteli seçilmiş izolasyonla sağlanır. Büyük transformatörlerden küçük elektronik kartlara kadar her alanda muhakkak bir izolasyon bulunuyor. Bu nedenle elektriksel olarak güvenlik şarttır. Daha iyi korunan ve çalışan sistemler hem uzun ömürlü olur hem de uzun vadede maddi kazanç sağlar.
